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深圳先进院成功研发细胞运载二维材料靶向光热治疗技术

发布时间:2017-05-03

近日,中国科学院深圳先进技术研究院医药所研究员喻学锋、王怀雨等在细胞运载二维纳米材料光热治疗癌症方面取得新突破。相关论文Cell-borne 2D nanomaterials for efficient cancer targeting and photothermal therapy(《细胞运载二维纳米材料高靶向光热治疗癌症》)在线发表在《生物材料》(Biomaterials)上,论文第一作者是李志斌。

二维纳米材料由于其独特的二维层状结构和优异的光学性质在光热治疗中展现了巨大的应用潜力。近期的研究中,许多二维纳米材料如石墨烯、二硫化钼、硒化铋、黑磷等已被用于实现近红外光介导的肿瘤光热治疗。在进行近红外光照射时,如果肿瘤部位纳米材料的浓度过低则难以发挥有效的光热治疗功能,因此提升纳米材料的肿瘤靶向能力至关重要。通常,通过调控二维纳米材料的尺寸以及表面性质可使它们通过高渗透长滞留(EPR)效应富集在肿瘤部位。然而,在远离供血的肿瘤乏氧区域,二维纳米材料则较难渗入发挥功效,从而导致光热治疗的不彻底,造成肿瘤再次复发。

为解决这一难题,课题组研究了巨噬细胞运载二维纳米材料Bi2Se3的肿瘤靶向能力以及光热治疗后材料在体内的代谢清除情况。研究结果表明,静脉注射巨噬细胞运载的Bi2Se3具有长血液循环功能,巨噬细胞能克服体内乏氧相关的生物屏障,靶向渗透肿瘤组织提升二维纳米材料的肿瘤靶向给药以及光热治疗效率。同时,巨噬细胞运载的Bi2Se3具备良好的生物相容性,在治疗结束后的25天内,大部分的二维纳米材料都可被机体排出。这种以细胞为载体的肿瘤靶向递送二维纳米材料给药方式展现出了优异的光热治疗效果,具有重要的研究价值与应用前景。

该研究获得了国家自然科学基金、中国博士后基金、深圳市基础研究重点项目、深圳市技术开发项目、香港研究基金会综合研究基金等项目资助。

(信息来源:中国科学院深圳先进技术研究院)